人教版高中物理必修1、2教材分析

1、 谈人教版必修教材的编写思想 选修选修1-21-2选修选修2-22-2 选修选修2-32-3 选修选修1-11-1选修选修2-12-1选修选修3-13-1 选修选修3-43-4 选修选修3-53-5 选修选修3-23-2 选修选修3-33-3 物理物理1 物理物理2 选修选修 共同共同 必修必修 必修必修 内容标准内容标准（课程模块）（课程模块） 机械能和能源 抛体运动与圆周运动 经典力学成就与局限性 物理物理1 1 (36(36学时学时) ) 物理物理2 2 (36(36学时学时) ) 科学内容科学内容 运动的描述 相互作用与运动规律 运动的描述 匀变速直线运动的研究 相互作用 牛顿运动定律

2、 机械能及其守恒定律 曲线运动 万有引力与航天 一、共同必修物理教材的分析一、共同必修物理教材的分析 教科书中栏目的教科书中栏目的设计设计 科学漫步科学漫步 思考与讨论思考与讨论 演示演示 实验实验 做一做做一做 说一说说一说 STS 旁批旁批 走进物理课堂之前走进物理课堂之前 赵凯华 不要求学生学懂自由落体运动的规律。不要求学生学懂自由落体运动的规律。 只作为科学探究的一个只作为科学探究的一个“样例样例”。 对高中物理课有初步的感性认识。对高中物理课有初步的感性认识。 意图意图： 物理学是一门有趣的学问。物理学是一门有趣的学问。 （大到宏观宇宙，小到微观粒子大到宏观宇宙，小到微观粒子） 从生

3、活走向物理，物理无处不在。从生活走向物理，物理无处不在。 体现体现： 走进物理课堂之前走进物理课堂之前 赵凯华 着眼点放在物理学与人类文明的着眼点放在物理学与人类文明的 关系上关系上 物理具有严谨的逻辑推理。物理具有严谨的逻辑推理。 （判天地之美，析万物之理判天地之美，析万物之理） 物理是有用的。物理是有用的。 体现体现： 物理学与人类文明物理学与人类文明 物理学与人类文明物理学与人类文明 物理学与思维观念物理学与思维观念 物理学的未来物理学的未来 （物理中具有梦幻物理中具有梦幻） 意图意图： （2）通过对质点的认识，了解物理学研究中通过对质点的认识，了解物理学研究中 物理模型的特点，体会物理

4、模型在探索自然物理模型的特点，体会物理模型在探索自然 规律中的作用。规律中的作用。 （3）经历匀变速直线运动的实验研究过程，经历匀变速直线运动的实验研究过程， 理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线 运动的规律，体会实验在发现自然规律中的运动的规律，体会实验在发现自然规律中的 作用。作用。 （4）能用公式和图象描述匀变速直线运动，能用公式和图象描述匀变速直线运动， 体会数学在研究物理问题中的重要性。体会数学在研究物理问题中的重要性。 课程标准的要求课程标准的要求 第一章第一章 运动的描述运动的描述 1质点参考系和坐标系质点参考系和坐标系 2时间和位移时间和

5、位移 3运动快慢的描述速度运动快慢的描述速度 4实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度 5速度变化快慢的描述加速度速度变化快慢的描述加速度 教科书中教材内容的设置教科书中教材内容的设置 第一章第一章 运动的描述运动的描述 第一章学描述运动所 用的概念， 第二章学规律。 第一章第一章 运动的描述运动的描述 1.1.强调一般性的科学方法强调一般性的科学方法 质点模型的建立质点模型的建立 解决问题时首先把实际问题抽象成物理模 型，然后用数学方法描述这个模型，并寻求 最优化的解决办法。 围绕着既定的目标将最本质的东西东西进行有 效的抽象、概括。再现模型建立的全过程。 意图意图： 第一章第一章

6、 运动的描述运动的描述 一粒米是不是质点？地球是不是质点？ 人能不能看成质点？ 通过“是”与“不是”，“能”与“不能” 的判断，体会质点的物理含义。 （1）物体只做平动 （2）物体的形状和大小可以忽略不计 条件条件： 第一章第一章 运动的描述运动的描述 2.2.明确区分明确区分“位置位置”和和“位移位移 ” x = x2x1 在参考系上建立坐标系，并明在参考系上建立坐标系，并明 确抽象出了确抽象出了“坐标坐标”的概念的概念 意图意图： 第一章第一章 运动的描述运动的描述 3.3.矢量和标量的教学不要矢量和标量的教学不要“一次到位一次到位 ” 思考与讨论思考与讨论 一位同学从操场中心一位同学从操

7、场中心A出发，向北走了出发，向北走了40 m，到达，到达C点，点， 然后又向东走了然后又向东走了30 m，到达，到达B点。用有向线段表明他第一次、点。用有向线段表明他第一次、 第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置变化的最第二次的位移和两次行走的合位移（即代表他的位置变化的最 后结果的位移）。后结果的位移）。 三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量三个位移的大小各是多少？你能通过这个实例总结出矢量 相加的法则吗？相加的法则吗？ 不是矢量的定义不是矢量的定义, ,矢量要满足一定的运算法则。矢量要满足一定的运算法则。 如果一次讲到位就少了一次发现问题并力求解如果一次讲到位就少了

8、一次发现问题并力求解 决问题的努力。决问题的努力。 意图意图： “领悟领悟”矢量矢量 相加的特殊规相加的特殊规 律律 思考与讨论思考与讨论 在图在图3.4-13.4-1中，假如这桶水的重量是中，假如这桶水的重量是200 200 N N，两个，两个 孩子合力的大小一定也是孩子合力的大小一定也是200 200 N N。现在的问题是：。现在的问题是： 如果两个孩子用力的大小分别是如果两个孩子用力的大小分别是F F1 1和和F F2 2，F F1 1和和F F2 2两两 个数值相加正好等于个数值相加正好等于200 200 N N吗？吗？ 与研究位移相加时的与研究位移相加时的“思考与讨论思考与讨论”相呼

9、应相呼应 为为平行四边形定则做铺垫平行四边形定则做铺垫 为理解矢量的概念做心理准备为理解矢量的概念做心理准备 关于力的合成的教学关于力的合成的教学 意图意图： 通过实验通过实验“得出得出”矢量的加法，矢量的加法，给出矢量的科学定义 “说一说说一说”为物理为物理2 2做铺垫（速度的方向改变了）做铺垫（速度的方向改变了） 物理物理1（位移、力的概念）（位移、力的概念） 到到“力的分解力的分解”内容使内容使学习矢量的时机才算成学习矢量的时机才算成 熟熟 物理物理2（运动的合成与分解）（运动的合成与分解） 意图意图： 说一说说一说 一个物体的速度一个物体的速度v1在一小段时间内发生了变化，变成了在一小

10、段时间内发生了变化，变成了 v2 ，你能根据，你能根据v1、 v2，按照三角形定则找出变化量，按照三角形定则找出变化量 v 吗？吗？ 分析分析 v 的方向，确定的方向，确定 a 的方向。的方向。 向心加速度方向的得出向心加速度方向的得出 为什么要从运动学进行分析？为什么要从运动学进行分析？倡导理性思维倡导理性思维。 意图意图： 矢量概念的进一步运用矢量概念的进一步运用 第一章第一章 运动的描述运动的描述 4.“4.“平均速度平均速度”和和“瞬时速度瞬时速度”的的 教学教学 平均速度平均速度 瞬时速度瞬时速度 极限思想的渗透极限思想的渗透 极限是近代数学物理中常用的方法之一。极限是近代数学物理中

11、常用的方法之一。 极限极限不只是知识，更是一种方法、一种不只是知识，更是一种方法、一种 观念。要不失时机地进行渗透。观念。要不失时机地进行渗透。 t x v v 意图意图： 新教科书对重要新教科书对重要 的物理方法的教学的物理方法的教学 进行了系统化、结进行了系统化、结 构化构思。构化构思。 “变与不变变与不变” 的思想有助于的思想有助于 构建物理图景构建物理图景 讲解：平均速度和瞬时速度讲解：平均速度和瞬时速度渗透渗透“极限极限”（P18P18） 讲解：平均速度和瞬时速度讲解：平均速度和瞬时速度渗透渗透“极限极限”（P18P18） 实验：测速度实验：测速度用平均速度代表瞬时速度（用平均速度代

12、表瞬时速度（P23P23） 第一章第一章 运动的描述运动的描述 5.5.使用打点计时器测速度的数据处理使用打点计时器测速度的数据处理 在在x（或（或t）很小时，这样算出）很小时，这样算出 的平均速度可以看做瞬时速度。的平均速度可以看做瞬时速度。 t x v v 第一章第一章 运动的描述运动的描述 6.6.用用v-t 图象表示速度随时间的变化图象表示速度随时间的变化 尝试用某条曲线来尝试用某条曲线来“拟合拟合”这些测量点。这些测量点。 操作步骤相似，思路、逻辑线索不同。操作步骤相似，思路、逻辑线索不同。 意图意图： 用手拉纸用手拉纸 带，避免涉带，避免涉 及运动规律。及运动规律。 “做一做做一做

13、”：借助传感器用计算机测速借助传感器用计算机测速 度度 第一章第一章 运动的描述运动的描述 A 同时发出超声波 同时发出超声波 和红外线，和红外线，B 根据根据 接收二者的时差测接收二者的时差测 出出 A、B 的距离的距离。 科学漫步科学漫步 变化率变化率 第一章第一章 运动的描述运动的描述 自然现象甚至 社会现象中的许多 道理都是相通的， 是和谐统一的。 把速度、加速度把速度、加速度 的概念拓展到物理课的概念拓展到物理课 之外。该内容的设置之外。该内容的设置 是从是从“三维三维”课程目课程目 标考虑的。标考虑的。 科学漫步科学漫步 全球卫星定位系统全球卫星定位系统（GPSGPS） 手持式手持

14、式GPSGPS定位器定位器 这个GPS定位器此刻处 于我国哪个城市的什么部 位？从显示屏中你还能获 得哪些信息？ 第一章第一章 运动的描述运动的描述 教科书为学教科书为学 生学习提供的生学习提供的 拓展性资料。拓展性资料。 生活语言与科学语言的差别生活语言与科学语言的差别 教科书为学生教科书为学生 学习提供的拓展学习提供的拓展 性文字资料。性文字资料。 STS 速度与现代社会速度与现代社会 第一章第一章 运动的描述运动的描述 借协和客机停飞一借协和客机停飞一 事，引导学生讨论：事，引导学生讨论： “交通工具的速度是交通工具的速度是 不是越快越好？不是越快越好？” ” 由于交通工具速度的提高，城

15、市规模扩由于交通工具速度的提高，城市规模扩 大了，战争观念改变了，不同文化的交融大了，战争观念改变了，不同文化的交融 加快了加快了 意图意图： 教科书为学生教科书为学生 学习提供的拓展学习提供的拓展 性文字资料。性文字资料。 第一章第一章 运动的描述运动的描述 7.7.加速度概念的引入加速度概念的引入 思考与讨论思考与讨论 普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到100 km/h。但是，它们起。但是，它们起 步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。例如一辆小汽车在步后达到这样的速度所需的时间是不一样的。例如一辆小汽车在20 s内速度内速度 达到了达到了100

16、 km/h，而一列火车达到这个速度大约要用，而一列火车达到这个速度大约要用500 s。 谁的速度谁的速度“增加增加”得比较快？它们的速度平均得比较快？它们的速度平均1 s各增加多少？各增加多少？ 请再举请再举 出一些例子，说明出一些例子，说明“速度快速度快”“”“速度变化大速度变化大”“”“速度变化得快速度变化得快”描述的是描述的是 三种不同的情况。三种不同的情况。 飞机起飞时每隔飞机起飞时每隔 4 s 曝光一次所得照曝光一次所得照 片，这张照片说明片，这张照片说明 什么问题？什么问题？ 第一章第一章 运动的描述运动的描述 8.8.从速度时间图象中看出加速度从速度时间图象中看出加速度 曲线的倾

17、斜程度曲线的倾斜程度 反映加速度的大小。反映加速度的大小。 学生要能从图象上量学生要能从图象上量 出出v 和和t 的的值，然值，然 后根据定义计算加速后根据定义计算加速 度。度。 使用打点计时器的 基本技能、会用打点 计时器测速度、会用 图象表示速度、会通 过图象比较加速度。 （1）通过史实，初步了解近代实验科学产生通过史实，初步了解近代实验科学产生 的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。 （3）经历匀变速直线运动的实验研究过程，经历匀变速直线运动的实验研究过程， 理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线理解位移、速度和加速度，了解匀变速直线 运动的规律

18、，体会实验在发现自然规律中的运动的规律，体会实验在发现自然规律中的 作用。作用。 （4）能用公式和图象描述匀变速直线运动，能用公式和图象描述匀变速直线运动， 体会数学在研究物理问题中的重要性。体会数学在研究物理问题中的重要性。 课程标准的要求课程标准的要求 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 1实验：探究小车速度随时间变化的规律实验：探究小车速度随时间变化的规律 2匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动的速度与时间的关系 3匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系 4自由落体运动自由落体运动 5伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的

19、研究 教科书中教材内容的设置教科书中教材内容的设置 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 持续性思考持续性思考瞬间判断性回答瞬间判断性回答 事物之间事物之间内在的内在的联系联系事物的特征及其分类事物的特征及其分类 研究研究应试应试需要需要需要需要 思维方法的绝 对化，片面化。 科学思维中的 逻辑性，相对化。 进行实验 忠实记录小车在重物牵引下忠实记录小车在重物牵引下 运动的时间与对应速度的数据运动的时间与对应速度的数据 处理数据 作出速度与时间关系的图象作出速度与时间关系的图象 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 不求不求“简明、轻快简明、轻快”地得出速度

20、公式。地得出速度公式。 分析 发现存在发现存在 v-t 图象是图象是 一条倾斜直线的一种运动一条倾斜直线的一种运动 论证 发现发现v- -t t 图象所代表的运动是加速度图象所代表的运动是加速度 不变的运动，给出匀变速运动的定义不变的运动，给出匀变速运动的定义 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 人类对客观世界的认识都是在一定的科学人类对客观世界的认识都是在一定的科学 文化背景下形成的，如果仅仅从抽象、简文化背景下形成的，如果仅仅从抽象、简 约了的概念和公式出发，就很难使学生形约了的概念和公式出发，就很难使学生形 成正确的科学观。这样的处理在价值观、成正确的科学观。这样的处

21、理在价值观、 科学过程、科学方法上的教育价值比较高。科学过程、科学方法上的教育价值比较高。 结论 通过图象一般性地研究通过图象一般性地研究 得出得出v v0 + at 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 意图意图： 不是由加速度的定不是由加速度的定 义义 a = (v v0)/t 变形来的。变形来的。 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 以定积分的思想得出以定积分的思想得出 思考与讨论思考与讨论 一次课上，老师拿来了一位往届同学所做的一次课上，老师拿来了一位往届同学所做的“探究小车的探究小车的 运动规律运动规律”的测量记录（见下表），表中的测量记录（见下

22、表），表中“速度速度v”一行是这位一行是这位 同学用某种方法（方法不详）得到的物体在同学用某种方法（方法不详）得到的物体在0、1、25几个几个 位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。以下是关于这个问题位置的瞬时速度。原始的纸带没有保存。以下是关于这个问题 的讨论。的讨论。 老师老师：能不能根据表中的数据，用最简便的方法能不能根据表中的数据，用最简便的方法估算估算实验中小实验中小 车从位置车从位置0到位置到位置5的位移？的位移？ 学生学生A：能。可以用下面的办法：能。可以用下面的办法估算估算： x0.380.10.630.10.880.11.110.11.380.1 第二章第二章 匀变速直线运动的

23、研究匀变速直线运动的研究 2 0 2 1 attvx 思考与讨论思考与讨论 学生学生B：这个办法不好。从表中看出，小车的速度在不断增加，这个办法不好。从表中看出，小车的速度在不断增加， 0.38只是只是0时刻的瞬时速度，以后的速度比这个数值大。用这时刻的瞬时速度，以后的速度比这个数值大。用这 个数值乘以个数值乘以0.1 s，得到的位移比实际位移要小。后面的几项也，得到的位移比实际位移要小。后面的几项也 有同样的问题。有同样的问题。 学生学生A：老师要求的是老师要求的是“估算估算”，这样做是可以的。，这样做是可以的。 老师老师：你们两个人说得都有道理。这样做的确会带来一定误你们两个人说得都有道理

24、。这样做的确会带来一定误 差，但在时间间隔比较小、精确程度要求比较低的时候，可以差，但在时间间隔比较小、精确程度要求比较低的时候，可以 这样估算。这样估算。 要提高估算的精确程度，可以有多种方法。其中一个方法请要提高估算的精确程度，可以有多种方法。其中一个方法请 大家考虑：如果当初实验时时间间隔不是取大家考虑：如果当初实验时时间间隔不是取0.1 s，而是取得更，而是取得更 小些，比如小些，比如0.06 s，同样用这个方法计算，误差是不是会小一，同样用这个方法计算，误差是不是会小一 些？如果取些？如果取0.04 s、0.02 s 误差会怎样？误差会怎样？ 欢迎大家发表意见。欢迎大家发表意见。 教

25、学的目标不能盯在最后的教学的目标不能盯在最后的 公式公式，应关注得出公式的，应关注得出公式的过程过程。 由速度求位移由速度求位移 2 2 1 atx=v0t+ 做一做做一做 有一种有一种“傻瓜傻瓜”照相机，其光圈照相机，其光圈 （进光孔径）随被拍摄物体的亮度自动（进光孔径）随被拍摄物体的亮度自动 调节，而快门（曝光时间）是固定不变调节，而快门（曝光时间）是固定不变 的。为估测该照相机的曝光时间，实验的。为估测该照相机的曝光时间，实验 者从某砖墙前的高处使一个石子自由落者从某砖墙前的高处使一个石子自由落 下，拍摄石子在空中的照片如图所示。下，拍摄石子在空中的照片如图所示。 由于石子的运动，它在照

26、片上留下了一由于石子的运动，它在照片上留下了一 条模糊的径迹。条模糊的径迹。 已知每块砖的平均厚度为已知每块砖的平均厚度为 6 cm6 cm，拍，拍 摄到石子位置摄到石子位置A A距石子起落点竖直距离约距石子起落点竖直距离约 2m2m。怎样估算这个照相机的曝光时间？。怎样估算这个照相机的曝光时间？ A B 过分拘泥于砖过分拘泥于砖 缝的厚度及石子在缝的厚度及石子在A A、 B B 阶段两点的速度阶段两点的速度 差异，所以解题过差异，所以解题过 程十分复杂。程十分复杂。 遇到问题要 从实际需要出发， 而不过分考虑理 论上的严密性。 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 伽利略对

27、自由落体的探究伽利略对自由落体的探究 对现象的一般观察对现象的一般观察 提出假设提出假设 运用逻辑得出推论运用逻辑得出推论 通过实验对推论进行检验通过实验对推论进行检验 对假说进行修正和推广对假说进行修正和推广 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 倡导新的科学思维和研究方法：认为自然界是一个倡导新的科学思维和研究方法：认为自然界是一个 有秩序的服从某种规律的整体，要了解它，就必须进行有秩序的服从某种规律的整体，要了解它，就必须进行 系统的、定量的实验观察，找出精确的数量关系。为此，系统的、定量的实验观察，找出精确的数量关系。为此， 他倡导了数学与实验相结合的研究方法。他倡导

28、了数学与实验相结合的研究方法。 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 拓展科学精神的教育，了解人类对拓展科学精神的教育，了解人类对 自然规律认识的历史。自然规律认识的历史。 意图：意图： 通过探究把未知变为已知的过程。通过探究把未知变为已知的过程。 单纯的逻辑单纯的逻辑 推理和对有限事推理和对有限事 实的归纳，都不实的归纳，都不 会导至新的发现；会导至新的发现； 科学发现中最活科学发现中最活 跃的因素是猜想、跃的因素是猜想、 假设与直觉。假设与直觉。 怎样理解教科书中怎样理解教科书中“勇气勇气”一词？一词？ 伽利略研究落体伽利略研究落体 运动的历史是科运动的历史是科 学方法与

29、科学精学方法与科学精 神教育的好素材。神教育的好素材。 联系实际，突出联系实际，突出STSSTS的观点的观点。 STS 从伽利略的一生看科学与社会 渗透渗透STSSTS思想，领会科学、技术、社会相互思想，领会科学、技术、社会相互 影响，相互制约，相互促进的互动关系。影响，相互制约，相互促进的互动关系。 意图意图： 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 没有学术的民主没有学术的民主 和思想的自由，和思想的自由， 科学就不能繁荣。科学就不能繁荣。 （1 1）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律，）通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律， 能用动摩擦因数计算摩擦力。能用动摩擦因数计算摩擦

30、力。 （2 2）知道常见的形变，通过实验了解物体的）知道常见的形变，通过实验了解物体的 弹性，知道胡克定律。弹性，知道胡克定律。 （3 3）通过实验，理解力的合成与分解，知道）通过实验，理解力的合成与分解，知道 共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力共点力的平衡条件，区分矢量与标量，用力 的合成与分解分析日常生活中的问题。的合成与分解分析日常生活中的问题。 课程标准的要求课程标准的要求 第三章第三章 相互作用相互作用 1重力基本相互作用重力基本相互作用 2弹力弹力 3摩擦力摩擦力 4力的合成力的合成 5力的分解力的分解 教科书中教材内容的设置教科书中教材内容的设置 第三章第三章 相互作用相互作

31、用 第三章第三章 相互作用相互作用 在已知事实与已有知识矛盾的情况在已知事实与已有知识矛盾的情况 下，猜想可能存在另一种力，并且可以下，猜想可能存在另一种力，并且可以 推测这种力的某些特征。推测这种力的某些特征。 “四种基本相互作用四种基本相互作用”中的中的“说一说说一说” ” 质子带正电，但质质子带正电，但质 子（与中子一起）却能子（与中子一起）却能 聚在一起构成原子核。聚在一起构成原子核。 根据你的推测，原因可根据你的推测，原因可 能是什么？能是什么？ 强相互作用的引入强相互作用的引入 提出问题提出问题 第三章第三章 相互作用相互作用 先以静摩擦力引入先以静摩擦力引入 思考与讨论思考与讨论

32、 互相接触的物体相对静止的时候，是不是也可互相接触的物体相对静止的时候，是不是也可 能产生摩擦力？能产生摩擦力？ 图3.3-1 有没有摩擦力？ 第三章第三章 相互作用相互作用 思考与讨论思考与讨论 在图在图3.4-13.4-1中，假如这桶水的重量是中，假如这桶水的重量是200 200 N N，两个，两个 孩子合力的大小一定也是孩子合力的大小一定也是200 200 N N。现在的问题是：。现在的问题是： 如果两个孩子用力的大小分别是如果两个孩子用力的大小分别是F F1 1和和F F2 2，F F1 1和和F F2 2两两 个数值相加正好等于个数值相加正好等于200 200 N N吗？吗？ 与研究

33、位移相加时的与研究位移相加时的“思考与讨论思考与讨论”相呼应相呼应 为为平行四边形定则做铺垫平行四边形定则做铺垫 为理解矢量的概念做心理准备为理解矢量的概念做心理准备 关于关于“力的合成力的合成”的教学的教学 意图意图： 实验实验 探究求合力的方法探究求合力的方法 验证性实验验证性实验探索性实验探索性实验 为了降低探究的难度，书中写出了为了降低探究的难度，书中写出了 探究时要注意的探究时要注意的几几个问题，以及个问题，以及“建建 议用虚线的箭头端分别与两个合力的议用虚线的箭头端分别与两个合力的 箭头端连接箭头端连接”等话语。等话语。 科学探究是一种精神。科学探究是一种精神。 第三章第三章 相互

34、作用相互作用 意图意图： （已知的知识）（已知的知识） （未知的知识）（未知的知识） “力的平行四边形定则力的平行四边形定则”的教学的教学 第三章第三章 相互作用相互作用 “力的平行四边形定则力的平行四边形定则”的教学的教学 原来的教材原来的教材 图示为橡皮条图示为橡皮条GE在两个力的共同作用下，在两个力的共同作用下， 沿着直线沿着直线GC伸长伸长所以力所以力F等于等于F1和和F2 的合力。的合力。 在力在力F1和和F2的方向上各作线段的方向上各作线段OA和和OB， 使它们的长度分别表示力使它们的长度分别表示力F1和和F2。以。以OA和和 OB为邻边作平行四边形。量出这个平行四为邻边作平行四边

35、形。量出这个平行四 边形的对角线的长度。边形的对角线的长度。 可以看出，合力可以看出，合力F的大小和方向可以用的大小和方向可以用 对角线对角线OC表示出来。表示出来。 第三章第三章 相互作用相互作用 “力的平行四边形定则力的平行四边形定则”的教学的教学 新课标教材新课标教材 图甲表示橡皮条图甲表示橡皮条GE在两个力的共同作用下，沿着直线在两个力的共同作用下，沿着直线GC伸伸 长长所以力所以力F 等于等于F1和和F2的合力。的合力。 我们需要研究的是：合力我们需要研究的是：合力F与分力与分力F1、F2有什么关系？有什么关系？ 探究时要注意下面几个问题。探究时要注意下面几个问题。 1. 几个力的方

36、向是沿着拉线方向的，因此要把拉线的方向描在木板几个力的方向是沿着拉线方向的，因此要把拉线的方向描在木板 的白纸上。的白纸上。 2. 几个力的大小由所挂砝码决定，用力的图示法在纸上画出表示几几个力的大小由所挂砝码决定，用力的图示法在纸上画出表示几 个力的箭头。个力的箭头。 3. 怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系？怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系？ 建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许 能够得到能够得到启示启示。 4. 得出你的结论后，改变得出你的结论后，改变F1和和F2的大小和方向，重做上

37、述实验，看的大小和方向，重做上述实验，看 看结论是否相同。看结论是否相同。 教材的不同写法代表 了不同的教学理念 改变学习方式改变学习方式 演示实验只写做法，演示实验只写做法， 不写将要出现的现象，不写将要出现的现象， 更不写结论。目的：鼓更不写结论。目的：鼓 励学生励学生细心观察、细心观察、 独立思考、同伴交流、独立思考、同伴交流、 师生互动师生互动 第三章第三章 相互作用相互作用 不应不应“一次到位一次到位”的意义。的意义。 “说一说说一说”为物理为物理2 2做铺垫（速度的方向改变了）做铺垫（速度的方向改变了） 物理1（位移、力的概念） 到到“力的分解力的分解”内容使内容使学习矢量的时机才

38、算成学习矢量的时机才算成 熟熟 物理2（运动的合成与分解） 意图意图： 第三章第三章 相互作用相互作用 流体的阻力流体的阻力 与摩擦的机理完与摩擦的机理完 全不同，但它们全不同，但它们 对运动物体的影对运动物体的影 响是相似的。响是相似的。 科学漫步科学漫步 液体的阻力液体的阻力 （4 4）通过实验，探究加速度与物体质量、物）通过实验，探究加速度与物体质量、物 体受力的关系。理解牛顿运动定律，用牛顿体受力的关系。理解牛顿运动定律，用牛顿 运动定律解释生活中的有关问题。通过实验运动定律解释生活中的有关问题。通过实验 认识超重和失重现象。认识超重和失重现象。 （5 5）认识单位制在物理学中的重要意

39、义。知）认识单位制在物理学中的重要意义。知 道国际单位制中的力学单位。道国际单位制中的力学单位。 课程标准的要求课程标准的要求 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 1牛顿第一定律牛顿第一定律 2实验：探究加速度与力、质量的关系实验：探究加速度与力、质量的关系 3牛顿第二定律牛顿第二定律 4力学单位制力学单位制 5牛顿第三定律牛顿第三定律 6用牛顿定律解决问题（一）用牛顿定律解决问题（一） 7用牛顿定律解决问题（二）用牛顿定律解决问题（二） 教科书中教材内容的设置教科书中教材内容的设置 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 定义了一个参考系，即惯定义

40、了一个参考系，即惯 性系。这是牛顿时空观的基性系。这是牛顿时空观的基 础。础。 了解人类进行探究的历史。了解人类进行探究的历史。 牛顿第一定律的教学牛顿第一定律的教学 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 牛顿第二定律的教学（学生实验课）牛顿第二定律的教学（学生实验课） 加速度与力的关系 实验的基本思路实验的基本思路 加速度与质量的关系 实验数据的分析实验数据的分析 a 和和m不是线性关系不是线性关系 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 不能叫做不能叫做“探究牛顿第二定律探究牛顿第二定律”注意注意： 它是大量事实的总结（对天体运动的总结）它是大量事实的总结（对天体运动的总结） 它的正确性

41、表现为其预言与事实的一致性它的正确性表现为其预言与事实的一致性 制定实验方案时的两个问题 1.1.怎样怎样 测量（或比较）物体的加速度测量（或比较）物体的加速度 2.2.怎样提供和测量物体所受的恒力怎样提供和测量物体所受的恒力 牛顿第二定律的教学（学生实验课）牛顿第二定律的教学（学生实验课） 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 假设图中的三个边都是直线，横着的是假设图中的三个边都是直线，横着的是 刚性轻杆，斜着的是无质量的软线。刚性轻杆，斜着的是无质量的软线。 实际物体与质点的关系实际物体与质点的关系-理想模型理想模型 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 用传感器探究作用力与反作用力的

42、关系用传感器探究作用力与反作用力的关系 （1 1）举例说明功是能量变化的量度，理解功和）举例说明功是能量变化的量度，理解功和 功率。关心生活和生产中常见机械功率的大小功率。关心生活和生产中常见机械功率的大小 及其意义。及其意义。 （2 2）通过实验，探究恒力做功与物体动能变化）通过实验，探究恒力做功与物体动能变化 的关系。理解动能和动能定理。用动能定理解的关系。理解动能和动能定理。用动能定理解 释生活和生产中的现象。释生活和生产中的现象。 （3 3）理解重力势能。知道重力势能的变化与重）理解重力势能。知道重力势能的变化与重 力做功的关系。力做功的关系。 课程标准的要求课程标准的要求 第五章第五

43、章机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 1追寻守恒量追寻守恒量 2功功 3功率功率 4重力势能重力势能 5探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式 6探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系 7动能和动能定理动能和动能定理 教科书中教材内容的设置教科书中教材内容的设置 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 （4 4）通过实验，验证机械能守恒定律。理解机）通过实验，验证机械能守恒定律。理解机 械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和械能守恒定律。用机械能守恒定律分析生活和 生产中的有关问题。生产中的有关问题。 （5 5）了解自然界中存在多种形式的能量。知道）了解自然界中

44、存在多种形式的能量。知道 能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一。 （6 6）通过能量守恒以及能量转化和转移的方向）通过能量守恒以及能量转化和转移的方向 性，认识提高效率的重要性。了解能源与人类性，认识提高效率的重要性。了解能源与人类 生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重 大意义。大意义。 课程标准的要求课程标准的要求 第五章第五章机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 8机械能守恒定律机械能守恒定律 9实验：验证机械能守恒定律实验：验证机械能守恒定律 10能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源 教科书中教材内容的

45、设置教科书中教材内容的设置 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 追寻守恒量追寻守恒量 加强学生对守恒关系的认识加强学生对守恒关系的认识 强调方法的教育、观念的教育强调方法的教育、观念的教育 渗透科学史的教育渗透科学史的教育 科学概念的力量在于它具科学概念的力量在于它具 有解释和概括一大类自然有解释和概括一大类自然 现象的能力。在这方面现象的能力。在这方面能能 量概念量概念的作用十分独特。的作用十分独特。 引入能量的概念引入能量的概念 是在物理学发展是在物理学发展 中中追寻守恒量追寻守恒量的的 一个重要事例。一个重要事例。 第五

46、章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 功功 力力距离功，距离功， 为什么？为什么？“不知道，这是规定不知道，这是规定”。 然后由然后由“做功的本领做功的本领”定义能。定义能。 “能量能量”是科学上以是科学上以 至哲学上的一个基至哲学上的一个基 本范畴，只能从不本范畴，只能从不 同方面进行描述，同方面进行描述， 不能定义不能定义。 如果物体在力的作用下如果物体在力的作用下 能量发生了变化，这个力能量发生了变化，这个力 一定对物体做了功一定对物体做了功强强 调功与能量变化的联系调功与能量变化的联系。 功率功率 关于公式关于公式 P=Fv 关于额定功率关于额定功率 新的学习方式新的学习方式

47、 做一做做一做 调查你周围的各种机械的功率。机械的功率与它们调查你周围的各种机械的功率。机械的功率与它们 的体积有没有关系？与它们的耗电量（耗油量）有没有的体积有没有关系？与它们的耗电量（耗油量）有没有 关系？关系？ 如果能够见到的机械很少，你还有别的办法。可以如果能够见到的机械很少，你还有别的办法。可以 收集各种说明书，甚至可以从报纸的广告上了解它们的收集各种说明书，甚至可以从报纸的广告上了解它们的 功率功率 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 重力势能重力势能 本书认真分析了重力做功与路径是否有本书认真分析了重力做功与路径是否有 关的问题。关的问题。 第五章第五章 机械能及

48、其守恒定律机械能及其守恒定律 有助于学生形成严肃认真的科学态度，有助于学生形成严肃认真的科学态度， 强调科学方法，用比较高的观点处理问题强调科学方法，用比较高的观点处理问题 意图意图： 课标对公式不作要求，课标对公式不作要求，选做理论探究，体验过程。选做理论探究，体验过程。 （1 1）弹性势能的表达式可能与哪几个）弹性势能的表达式可能与哪几个 物理量有关？物理量有关？ 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 意图意图： 举重时杠铃举重时杠铃 所受的重力所受的重力 与它的位置与它的位置 无关无关 弹簧的拉弹簧的拉 力与拉伸力与拉伸 的长度有的长度有 关关 探究弹性势能的表达式探究弹性

49、势能的表达式 弹力与重力的变弹力与重力的变 化规律不一样，化规律不一样， 弹性势能与重力弹性势能与重力 势能的表达式很势能的表达式很 可能也不一样。可能也不一样。 课标对公式不作要求，课标对公式不作要求，选做理论探究，体验过程。选做理论探究，体验过程。 （2 2）弹簧的弹性势能与拉力所做的功）弹簧的弹性势能与拉力所做的功 有什么关系？有什么关系？ 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 意图意图： 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式 （3 3）怎样计算拉力所做的功？）怎样计算拉力所做的功？ 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 探究：怎样计算变力做的功？（探究：

50、怎样计算变力做的功？（P16P16） 课标对公式不作要求，课标对公式不作要求，选做理论探究，体验过程。选做理论探究，体验过程。 （4 4）怎样计算这个求和式？）怎样计算这个求和式？ 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 意图意图： 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式 是否将处理匀变速 直线运动的位移的 方法迁移。 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 探究功与物体速度变化的关系探究功与物体速度变化的关系 动能和动能定理（动能和动能定理（P16P16、P18P18） 根据物体能量与做功的一般性关系和研根据物体能量与做功的一般性关系和研 究势能时的经验，确定研究的

51、方向。究势能时的经验，确定研究的方向。 意图意图： 思路：用用1 1条、条、2 2条、条、 3 3条条橡皮筋弹射橡皮筋弹射 小车，得到对应的几小车，得到对应的几 个速度（用打点计时个速度（用打点计时 器）作出器）作出W-v图象。图象。 数据处理： W v、 W v2、 W v3、 W v 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 实验验证机械能守恒定律实验验证机械能守恒定律 2.重物的质量用天平测出，纸带上重物的质量用天平测出，纸带上 某两点的距离等于重物下落的高度，某两点的距离等于重物下落的高度， 这样就能得到重物下落过程中势能的这样就能得到重物下落过程中势能的 变化。变化。 重物

52、的速度可以用大家熟悉的方法重物的速度可以用大家熟悉的方法 从纸带测出，这样也就知道了它在各从纸带测出，这样也就知道了它在各 点的瞬时速度，从而得到它在各点的点的瞬时速度，从而得到它在各点的 动能。动能。比较重物在某两点的动能与势比较重物在某两点的动能与势 能之和，就能验证机械能是否守恒。能之和，就能验证机械能是否守恒。 1. 简述实验方法，如图。简述实验方法，如图。 过去过去：如何如何 操作操作得得 出 什 么 结出 什 么 结 论论 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 实验验证机械能守恒定律实验验证机械能守恒定律 要注意的问题：要注意的问题： 1、怎样减少阻力？、怎样减少阻力

53、？ 2、以哪两个位置作为始、末、以哪两个位置作为始、末 位置最为合适？位置最为合适？ 3、可以多次测量。、可以多次测量。 4、实验报告的主要内容。、实验报告的主要内容。 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 实验验证机械能守恒定律实验验证机械能守恒定律 速度测量的建议：速度测量的建议： 可以用可以用 AC 的平均速度的平均速度 代表代表 B 的瞬时速度。的瞬时速度。 学生实验虽然没有具 体步骤，但给恰当的 提示、指出可能出现 的问题，多数还有几 种不同方案供选用。 第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律 能量守恒定律与能源能量守恒定律与能源 科学家们一直在 关注自然现

54、象之 间的普遍联 系 关注情感、态度 和价值观的教育。 发现能量守恒定律的历史发现能量守恒定律的历史 能量转化和转移的方向性能量转化和转移的方向性 知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，三个知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，三个 维度具有不同的特征，教科书努力将其有机地交织在一起维度具有不同的特征，教科书努力将其有机地交织在一起 （1 1）会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。）会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。 （2 2）会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。）会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。 （3 3）能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向）能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动

55、的向 心力。分析生活和生产中的离心现象。心力。分析生活和生产中的离心现象。 （4 4）关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生）关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生 活的联系。活的联系。 课程标准的要求课程标准的要求 第六章第六章曲线运动曲线运动 1曲线运动曲线运动 2运动的合成与分解运动的合成与分解 3探究平抛运动的规律探究平抛运动的规律 4抛体运动的规律抛体运动的规律 教科书中教材内容的设置教科书中教材内容的设置 第六章第六章曲线运动曲线运动 5圆周运动圆周运动 6向心加速度向心加速度 7向心力向心力 8生活中的圆周运动生活中的圆周运动 教科书中教材内容的设置教科书中教材内容的设置 第六章第六

56、章曲线运动曲线运动 第六章第六章曲线运动曲线运动 曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向 实践活动：实践活动：按图制作飞按图制作飞 镖，抛出后观察飞镖飞镖，抛出后观察飞镖飞 行方向的变化和落地时行方向的变化和落地时 插入泥土的方向。插入泥土的方向。 意识很难通过集中 灌输来建立 新课程的各种体验新课程的各种体验 性活动有利于实践性活动有利于实践 意识的形成意识的形成 例如：例如： 研究平抛运动的等时性研究平抛运动的等时性 （教学大纲）（教学大纲）：“平抛运动平抛运动 （B B）” 实际教学过程：实际教学过程： 1 1、实验结论平抛运动由两个运动叠加 2、在两个方向上计算它的位置 3、在两个方向上

57、计算它的瞬时速度 4、计算速度的大小和方向 得到一套得到一套 解决平抛运动解决平抛运动 的方法的方法，不涉，不涉 及斜抛运动。及斜抛运动。 （课程标准）（课程标准）：“会用运动合成与分解的方会用运动合成与分解的方 法分析抛体运动法分析抛体运动” 建议的教学思路：建议的教学思路： “我们看出蜡块是向右上方运动的。我们看出蜡块是向右上方运动的。 （1）蜡块的合运动是匀速运动吗？）蜡块的合运动是匀速运动吗？ （2）合运动的轨迹是直线吗？）合运动的轨迹是直线吗？ 这些都不是单凭观察能够解决的。这些都不是单凭观察能够解决的。” 1. 以红蜡块的运动 为例，研究解决二 维运动的方法。 坐标坐标 x = v

58、xt y = vyt 轨迹轨迹消去消去t y =x 速度速度v = 22 yx vv x y v v 2. 例题：求飞机在水平方向和竖直方向的分 速度。巩固以上方法。 悟出的道理：悟出的道理：相互相互 垂直方向的运动可垂直方向的运动可 以分别研究，然后以分别研究，然后 求它们的合运动。求它们的合运动。 3. 把这个道理应用于平抛运动把这个道理应用于平抛运动 水平方向：水平方向： F = 0， v0 = v， x = vt 竖直方向：竖直方向： F = G，a = g，v0 = 0，y = 速度的大小速度的大小 速度的方向速度的方向 轨迹轨迹 2 2 1 gt 4.4.如果抛出时的速度不沿水平方

59、向， 那么 得到的是解决得到的是解决 抛体运动的一抛体运动的一 般性方法。般性方法。 第六章第六章曲线运动曲线运动 向心加速度方向的得出向心加速度方向的得出 受到什么启示？受到什么启示？ 思考与讨论思考与讨论 做匀速圆周运动的物体一定受力。做匀速圆周运动的物体一定受力。 地球绕太阳运动，地球所受的力指向什么方向？地球绕太阳运动，地球所受的力指向什么方向？ 小球绕图钉做匀速圆周运动，小球所受的力指向什么方向？小球绕图钉做匀速圆周运动，小球所受的力指向什么方向？ 不能忽视直接经验不能忽视直接经验 直接经验的作用直接经验的作用 科学的价值观科学的价值观 和科学方法和科学方法 第六章第六章曲线运动曲线

60、运动 分析分析 v 的方向，确定的方向，确定 a 的方向。的方向。 向心加速度方向的得出向心加速度方向的得出 为什么要从运动学进行分析？为什么要从运动学进行分析？倡导理性思维倡导理性思维。 意图意图： 思考与讨论思考与讨论 地球可以看做一个巨地球可以看做一个巨 大的拱形桥，桥面的半径大的拱形桥，桥面的半径 就是地球的半径。会不会就是地球的半径。会不会 出现这样的情况：速度大出现这样的情况：速度大 到一定程度时，地面对车到一定程度时，地面对车 的支持力是零？这时驾驶的支持力是零？这时驾驶 员与座椅之间的压力是多员与座椅之间的压力是多 少？少？ 第六章第六章 曲线运动曲线运动 第一宇宙速度的引入第